بهینه سازی شرایط عملیاتی جهت کاهش تاثیر پلاریزاسیون غلظت بر عملکرد فرایند اسمز مستقیم

با افزایش جمعیت و گسترش شهرها، دسترسی به آب شیرین کمتر شده است و منابع آب شیرین نمی توانند تمامی نیازهای بشر را تامین کنند. با توجه به رشد جمعیت جهان و محدودیت ذخائر آب شیرین، نمک زدایی از آب دریا، اهمیت روز افزونی پیدا کرده است. در واقع انتخاب و توسعه یک فرایند نمک زدایی کارآمدتر و کم هزینه تر از روش های موجود، نیاز ضروری است. در پژوهش حاضر بهینه سازی شرایط عملیاتی جهت کاهش تاثیر پلاریزاسیون غلظت خارجی بر عملکرد فرایند اسمز مستقیم به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به تعداد و تنوع پارامترهای تاثیرگذار بر میزان شار آب عبوری از غشاهای اسمز مستقیم و همچنین با هدف کاهش تعداد آزمایش ها و هزینه ها از روش طراحی آزمایش تاگوچی استفاده شد. ساختار غشاها با استفاده از آزمون میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد بررسی قرار گرفت. بهترین عملکرد غشای اسمز مستقیم مربوط به غشای شماره 1 بود که در آن غلظت محلول نمک 1 مولار، اختلاف فشار psi  2 و pH برابر 9 بود. در شرایط ذکر شده میزان شار آب عبوری از غشای اسمز مستقیم برابر باL/m2.h 36/42 بود. همچنین بیشترین مقدار شار نمک عبوری از غشاهای اسمز مستقیم معادل gr/m2.hr 26/11 مربوط به غلظت محلول نمک 1مولار، اختلاف فشار psi  2 و pH برابر 9 مقدار بود. نتایج نشان داد که با انجام بهینه سازی شرایط عملیاتی، شار آب عبوری از غشای اسمز مستقیم 51/55 درصد نسبت به حالت بدون بهینه سازی، افزایش می یابد.

کلیدواژه ها:

پلاریزاسیون غلظت ، غشا ، اسمزمستقیم ، نمک زدایی ، شار آب عبوری